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Verfahren zur Herstellung duktiler Körper aus Wolfram oder sonstigen Metallen mit hohem Schmelzpunkt.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung duktiler Körper aus Wolfram oder sonstigen Metallen mit hohem Schmelzpunkt und besteht in der Erhitzung eines einzelnen Metallkristalls
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auf eine Temperatur, die zwischen der Temperatur liegt, bei der diese Verbindung dissoziiert und jener, bei der das dissoziiert Metall aufhört, einen derartigen Niederschlag auf dem Metall des vorgenannten Kristalls zu bilden, so dass letzterer zu einem einzigen Kristall weiter wächst.
Die dissoziierbare Verbindung des schwer schmelzbaren Metalls kann geringe Zusätze anderer Stoffe enthalten, die geeignet sind, mit dem schwer schmelzbaren Metall einen einzigen Kristall zu bilden. Der zu behandelnde Kristall kann in einen ununterbrochenen Strom der dissoziierbaren Verbindung gebracht werden.
In der deutschen Patentschrift Nr. 314791 ist ein Verfahren beschrieben, nach dem man einen Metallkörper, der naturgemäss vielkristallinisch ist, anwachsen lässt, indem man diesen Körper in einer Atmosphäre einer dissoziierbaren oder durch gasförmige Reduktionsmittel zu Metall reduzierbaren Metallverbindung auf eine Temperatur erhitzt, bei der das Metall sich auf dem Körper niederschlägt, worauf der Niederschlag gegebenenfalls dünner gezogen oder gewalzt werden kann.
Man erhält dabei vielkristallinische Körper, z. B. beim Erhitzen eines Wolframfadens in einer Atmosphäre von Wolframbexaehlorid einen Wolframkörper. Dieser ist aber nicht duktil. Von diesem Verfahren unterscheidet sich die Erfindung dadurch, dass von einem einzigen Kristall ausgegangen wird und dass man die Temperatur unter derjenigen hält, bei der das dissoziierte Metall aufhört, mit der Seele zu einem einzigen Kristall weiter zu wachsen.
Unter diesen Bedingungen wächst der gemäss vorliegender Erfindung behandelte Kristall in äusserst regelmässiger Weise in der Querrichtung bis zu einer beliebigen Grösse, die nur in praktischen Erwägungen eine Grenze findet, und der erhaltene Körper ist alsbald so duktil, dass er ohne weiteres durch mechanische Bearbeitung, wie z. B. Hämmern, Walzen, Ziehen od. dgl., unmittelbar in jede gewünschte Form gebracht werden kann.
Für die Herstellung von Wolframkörpern gemäss einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Wolframkristall in einer Wolframehloridatmosphäre auf eine Temperatur zwischen 1200 und 24400 C erhitzt. Das aus dem Chlorid durch Dissoziation frei gewordene Metall bildet einen Niederschlag auf dem Wolframkristall, so dass letzterer zu einem einzigen Kristall in der Querrichtung wächst.
Zur Herstellung von Drähten, Fäden, Bändern oder plattenförmigen Körpern lässt man den Ausgangskörper in der Chloridatmosphäre beliebig anwachsen. Der erhaltene Körper kann durch mechanische Bearbeitung auf die gewünschten Abmessungen gebracht werden. In dieser Weise können Glühfäden für elektrische Lampen unmittelbar aus einem Material hergestellt werden, das schon von vorneherein duktil ist und nach weiterer mechanischer Behandlung einen widerstandsfähigen Glühfaden gibt.
Es sei bemerkt, dass der Ausgangskristall nicht unbedingt aus dem gleichen Metall wie das Endprodukt zu bestehen braucht, sondern ebenso gut aus einem anderen Metall oder aus einer anderen Legierung gebildet sein kann, wenn nur dieses Metall oder diese Legierung isomorph mit dem Metall des End-
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Nachdem das Gefäss entlüftet und mit Wolframehloriddampf gefüllt worden ist, wird der
Körper 4 mittels eines elektrischen Stromes auf etwa 1500-16000 C erhitzt, während das im Schiff- chen 6 enthaltene Pulver in irgend einer beliebigen Weise auf eine Temperatur von etwa 300-500 C erhitzt wird. Nach der Zeichnung erfolgt die Erhitzung des Pulvers elektrisch mittels eines Widerstands- drahtes 7. Der Dampf wird nun an der Oberfläche des Körpers 4 dissoziiert und gibt an letzteren Wolfram ab, während die übrigen Dissoziationsprodukte sich mit dem Pulver im Schiffehen 6 zu neuen dissoziier- baren Verbindungen vereinigen.
Die Art, wie der Körper 4 und das Pulver erhitzt werden, kann je nach Umständen beliebig geändert werden. Es ist nicht notwendig, dass das Pulver und der Kristall sich in einem und demselben Raum befinden. Es kann ebensogut der Dampf im Kreislauf über den Kristall und das Pulver geleitet werden. Anstatt des Wolframpulvers ist es möglich, Wolfram in irgend einer anderen Form zu benutzen, wobei die Erhitzungstemperatur gegebenenfalls entsprechend geändert werden muss. Auch kann das Wolframchlorid durch andere flüchtige und dissoziierbare Wolframverbindungen ersetzt werden.
Obwohl obige Beschreibung sich insbesondere auf die Herstellung von Wolframkörpern bezieht, kann das Verfahren nach der Erfindung selbstverständlich auch mit anderen schwer schmelzbaren Metallen, die bei einer Temperatur unter dem Schmelzpunkt des Metalls dissoziierbare Verbindungen bilden können, wie Molybdän, Tantal od. dgl., praktisch durchgeführt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren- zur Herstellung duktiler Körper aus Wolfram oder sonstigen Metallen mit hohem Schmelzpunkt unter Benutzung eines Verfahrens, nach dem ein Körper in einer Atmosphäre einer flüeh- tigen und dissoziierbaren Verbindung eines schwer schmelzbaren Metalls auf eine höhere Temperatur erhitzt wird als diejenige, bei der die betreffende Verbindung dissoziiert, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangskörper ein einzelner Metallkristall gewählt wird und die Temperatur unter derjenigen bleibt, bei der das durch Dissoziation frei gewordene Metall aufhört, einen derartigen Niederschlag auf dem betreffenden Kristall zu bilden, dass letzterer zu einem einzigen Kristall weiter wächst.